新乡市绿丰环保工程有(you)限(xian)公司致力于食品行(xing)业污(wu)水(shui)(shui)处理(li),有(you)12年(nian)的食品污(wu)水(shui)(shui)处理(li)经(jing)验,并拥(yong)47有(you)项自(zi)主(zhu)研(yan)发(fa)专利,2000㎡高难度工业废水(shui)(shui)研(yan)究中心,有(you)丰富的食品行(xing)业污(wu)水(shui)(shui)处理(li)经(jing)验。
持续创新,共创共享
我(wo)国(guo)(guo)是世(shi)界上(shang)(shang)**大(da)的肉类生产国(guo)(guo),我(wo)国(guo)(guo)目前屠(tu)宰(zai)和肉类加(jia)工(gong)行业(ye)排放(fang)的废(fei)水(shui)分别(bie)占(zhan)到了整个工(gong)业(ye)废(fei)水(shui)排放(fang)总量(liang)的 6 %,农副(fu)食品加(jia)工(gong)业(ye)排放(fang)总量(liang)的 36.7 %,且(qie)还有不断增加(jia)的趋势。目前我(wo)国(guo)(guo)在(zai)屠(tu)宰(zai)场废(fei)水(shui)处(chu)理(li)方面总体上(shang)(shang)已经有了较好(hao)的改进,但是由于各地屠(tu)宰(zai)场废(fei)水(shui)处(chu)理(li)工(gong)艺(yi)存在(zai)差(cha)异(yi),屠(tu)宰(zai)场废(fei)水(shui)处(chu)理(li)效(xiao)果并不十(shi)分令(ling)人满(man)意(yi)。因此,加(jia)强对屠(tu)宰(zai)场废(fei)水(shui)处(chu)理(li)工(gong)艺(yi)的研究有着(zhe)十(shi)分重要的现(xian)实意(yi)义(yi)。
1 屠宰场废水的特点
屠(tu)宰废(fei)水来自宰杀、褪毛(mao)、解体(ti)(ti)、开腔、劈半、清洗内脏等工序及(ji)车(che)间冲洗。废(fei)水一般呈(cheng)红(hong)褐色或棕褐色,气味(wei)表(biao)现(xian)为(wei)强烈(lie)腥臭味(wei),含(han)有大量血污、碎骨肉、以及(ji)动(dong)物皮毛(mao)、油脂和粪便等污秽物。其中的(de)(de)(de) CODcr、氨氮、BOD5、动(dong)物油脂等有机物含(han)量高,水质易腐败,废(fei)水排入水体(ti)(ti)会(hui)消耗(hao)水中的(de)(de)(de)溶解氧,破坏水生(sheng)生(sheng)态系统,并(bing)产(chan)生(sheng)臭味(wei);同(tong)时(shi),废(fei)水中的(de)(de)(de)致病菌会(hui)成为(wei)传染病的(de)(de)(de)媒介(jie),危害人畜。
屠(tu)(tu)(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)的水(shui)量(liang)、水(shui)质(zhi)变化(hua)大。屠(tu)(tu)(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)量(liang)与屠(tu)(tu)(tu)宰(zai)(zai)(zai)量(liang)密切相关,具有明(ming)显的季节性,日变化(hua)系(xi)数大; 同时,屠(tu)(tu)(tu)宰(zai)(zai)(zai)加工(gong)为非(fei)连(lian)续(xu)性生(sheng)产(chan)(每日一班或两(liang)班生(sheng)产(chan)),废(fei)水(shui)量(liang)时变化(hua)系(xi)数也(ye)较大,废(fei)水(shui)水(shui)质(zhi)受生(sheng)产(chan)工(gong)艺、用水(shui)量(liang)、废(fei)物(wu)清除方式(shi)的影响,变化(hua)范围较大。
2 屠宰场废水处理工艺简介
屠宰废水是一种(zhong)高浓度有机废水,国(guo)内(nei)外关于该类废水的(de)处(chu)理工(gong)艺(yi)研究(jiu)较多。目(mu)前国(guo)内(nei)的(de)屠宰场废水处(chu)理典型的(de)工(gong)艺(yi)如(ru)图
屠宰废水处理典型工艺流程图
屠(tu)宰(zai)废水厌(yan)氧(yang)处理常见的(de)工艺有:水解酸化反(fan)应器(简称HUSB)、上流式厌(yan)氧(yang)污泥床(chuang)反(fan)应器(UASB)、厌(yan)氧(yang)折流板反(fan)应器(ABR)等(deng)。其中的(de) UASB 法因其工艺成熟,处理效率(lv)高(gao)等(deng)优势(shi)在
屠宰场废水处理中较有竞争力;好氧生物处理常见的方法主要有:
传统活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法、序(xu)列间歇式活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法(SBR)、生物接(jie)触(chu)氧化(hua)法(BCO)、吸附—生物降解法(AB)、曝气生物滤(lv)池法(BAF),而其中的 SBR 法与 BCO 法由于优(you)势(shi)较(jiao)为(wei)突(tu)出,在屠宰(zai)废(fei)水处理中得到较(jiao)为(wei)广泛的运用(yong)。
厌氧+好氧处理屠宰场废水主导的组合工艺有:
2.1 UASB 法+BCO 法
UASB 反(fan)(fan)(fan)应(ying)器是上(shang)(shang)流(liu)式(shi)厌(yan)氧(yang)污泥床(chuang)的(de)简称(cheng),该种(zhong)反(fan)(fan)(fan)应(ying)器近年来在(zai)国内外高(gao)浓度有机废水(shui)(shui)的(de)处理(li)上(shang)(shang)得到广泛的(de)应(ying)用。上(shang)(shang)流(liu)式(shi)厌(yan)氧(yang)污泥床(chuang)反(fan)(fan)(fan)应(ying)器内设有载体(ti),是一种(zhong)悬(xuan)浮生(sheng)(sheng)长型的(de)消化(hua)器,UASB反(fan)(fan)(fan)应(ying)器在(zai)反(fan)(fan)(fan)应(ying)区上(shang)(shang)部设有气(qi)、固、液三(san)相分(fen)离器,能承受很高(gao)的(de)有机负荷(he),中(zhong)温发酵对 BOD5、CODcr去除率很高(gao)。生(sheng)(sheng)物(wu)接触氧(yang)化(hua)法(BCO)又(you)称(cheng)淹(yan)没式(shi)生(sheng)(sheng)物(wu)滤(lv)(lv)池。是一种(zhong)在(zai)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)滤(lv)(lv)池的(de)基(ji)础上(shang)(shang),从接触氧(yang)化(hua)曝(pu)(pu)气(qi)法改良(liang)而(er)成的(de)介于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)滤(lv)(lv)池与活性污泥法的(de)之间的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)法工艺。曝(pu)(pu)气(qi)地(di)中(zhong)装有填(tian)(tian)料(liao),填(tian)(tian)料(liao)被水(shui)(shui)浸没,用鼓(gu)风机在(zai)填(tian)(tian)料(liao)底(di)部曝(pu)(pu)气(qi)充氧(yang),活性污泥附(fu)在(zai)填(tian)(tian)料(liao)表面上(shang)(shang)不(bu)(bu)随水(shui)(shui)流(liu)动(dong),生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)因直接受到上(shang)(shang)升(sheng)气(qi)流(liu)的(de)强(qiang)烈搅动(dong)而(er)不(bu)(bu)断更新,从而(er)提高(gao)了净化(hua)效(xiao)果。其优点为:
(1)BOD 负荷高,污泥生物量大,对进水(shui)冲击负荷适应力强;
(2)充氧效(xiao)率高,传质条件好,处理时间短,相同(tong)的(de)水(shui)量(liang)条件下需装置的(de)设(she)备(bei)较小(xiao),因(yin)而(er)占地(di)面积小(xiao);
(3)净化效(xiao)果好、出水(shui)水(shui)质(zhi)稳定、污泥(ni)不需(xu)回流也(ye)不膨(peng)胀、耗电小等。
其存在的缺点:
(1)负荷过高时(shi)会引起填料堵塞(sai),需要有防(fang)堵塞(sai)的(de)冲洗措施;
(2)填料(liao)及(ji)支架等往往导致建(jian)设和(he)维护费用增加。
2.2 UASB 法+SBR 法
SBR 法(fa)又(you)称序批式活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法(fa),该(gai)(gai)法(fa)是以(yi)(yi)间(jian)歇爆气方式来运(yun)行(xing)(xing)(xing)的(de)一种(zhong)活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)水(shui)(shui)(shui)处(chu)理技术(shu)。目前该(gai)(gai)法(fa)在(zai)国内外包(bao)括屠(tu)宰场在(zai)内的(de)各种(zhong)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)处(chu)理中(zhong)得到广泛运(yun)用(yong),并派生出一系列污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)处(chu)理工(gong)(gong)艺(yi)(yi)技术(shu)。SBR 法(fa)的(de)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)流(liu)程(cheng)主要包(bao)括:进(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)、反(fan)应(ying)、沉(chen)淀(dian)、排(pai)水(shui)(shui)(shui)和闲(xian)置五个步骤(zhou)。污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)进(jin)(jin)入(ru)反(fan)应(ying)器(qi)(qi)(qi)并曝(pu)气运(yun)行(xing)(xing)(xing),完(wan)成(cheng)(cheng)脱氮、除(chu)磷以(yi)(yi)及CODcr、BOD5 等(deng)有机物(wu)去除(chu)等(deng)生物(wu)过程(cheng)。这一过程(cheng)完(wan)成(cheng)(cheng)以(yi)(yi)后停止(zhi)曝(pu)气进(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)充分(fen)沉(chen)淀(dian),在(zai)这一环节中(zhong)反(fan)应(ying)器(qi)(qi)(qi)起了二沉(chen)池的(de)作用(yong)。完(wan)成(cheng)(cheng)这一步骤(zhou)后,通(tong)过滗水(shui)(shui)(shui)器(qi)(qi)(qi)排(pai)放上清液,对位于反(fan)应(ying)器(qi)(qi)(qi)下层的(de)污(wu)(wu)泥(ni)进(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)回(hui)流(liu),排(pai)水(shui)(shui)(shui)完(wan)成(cheng)(cheng)以(yi)(yi)后反(fan)应(ying)器(qi)(qi)(qi)进(jin)(jin)入(ru)闲(xian)置工(gong)(gong)序,完(wan)成(cheng)(cheng)一个 SBR工(gong)(gong)作周(zhou)期。分(fen)析 SBR 法(fa)的(de)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)运(yun)行(xing)(xing)(xing)流(liu)程(cheng)和周(zhou)期,可以(yi)(yi)看出该(gai)(gai)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)在(zai)运(yun)行(xing)(xing)(xing)中(zhong)有如下几个突出优点(dian):
(1)工艺流程简单、成(cheng)本费用低;
(2)推动生化反应的动力大、处理(li)速(su)度(du)快、工作(zuo)效率高;
(3)沉淀效果好、不适于丝状细菌(jun)大量繁(fan)殖,对污(wu)泥膨胀问题起(qi)到了很(hen)好的防止效果。
(4)具(ju)有(you)良好(hao)的反硝化脱氮功能,水(shui)力条(tiao)件好(hao),抗冲击负荷(he)强,生(sheng)物浓度高,可(ke)适(shi)合世代(dai)时(shi)间(jian)较长(zhang)的消化菌生(sheng)长(zhang)。
(5)操作灵活,可(ke)根据实(shi)际情况延长反应或沉淀时间,确保(bao)处(chu)理出水(shui)合格。
3 生物接触氧化法
(BCO)与(yu)序列间歇式(shi)(shi)活性污(wu)泥法(fa)(SBR)对(dui)(dui)比分析该屠(tu)宰(zai)场规模为屠(tu)宰(zai)生猪 300 头/日,废(fei)水(shui)(shui)量约 150 m3/d,经预处理后 UASB 池的(de)出水(shui)(shui) CODcr 为 800~1000 mg/L,氨(an)氮为 70~90mg/L,通(tong)过将原有的(de)接触化池拆(chai)除(chu)填料后改造为 SBR 工艺运行,控制溶解氧(yang)浓(nong)度(du)(DO)在 2~4 mg/L 范围内,得(de)出生物接触氧(yang)化法(fa)(BCO)与(yu)序列间歇式(shi)(shi)活性污(wu)泥法(fa) (SBR)对(dui)(dui)于屠(tu)宰(zai)废(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)CODcr、氨(an)氮去除(chu)效果(guo)的(de)对(dui)(dui)比数据(ju),见表 1 和表 2。
通过对比上表中 BCO 法(fa)和 SBR 法(fa)对屠(tu)宰场废水(shui)处理的效果可(ke)以看出:在(zai)污染物去除(chu)效果方面,SBR 法(fa)对于(yu)有(you)机物的去除(chu)率,尤(you)其是对氨氮的去除(chu)率明显地高于(yu) BCO 法(fa)。
分析原因可能是由于: SBR 反应器里面含有大量活性污泥,反应器中的污泥量要大于生物接触氧化反应器,因此能够更多的污染物;从微生物方面分析, SBR 法对有机物去除率高的原因是由于 SBR 系统对生长率高、适应性强的微生物的生长有利,SBR 系统运行周期内微生物的生存环境变化剧烈,氧利用范围从厌氧经缺氧到高溶解氧的状态,使更多微生物实现了优胜劣汰;另外,SBR 系统微生物内核糖核酸(RNA)的含量很大,而微生物增长率与细胞的 RNA 含量直接有关,这表明更多的微生物可在较高生成速率下分解基质,从而得到更好的有机物去除效果。
从两种(zhong)工艺(yi)的(de)(de)运(yun)(yun)行(xing)特点(dian)来看,在(zai)处理(li)水(shui)量(liang)(liang)方面(mian),在(zai)相同体积的(de)(de)情(qing)(qing)况(kuang)下,BCO 法(fa)相对(dui)于 SBR 法(fa)具有(you)(you)更(geng)高的(de)(de)废水(shui)量(liang)(liang)处理(li)能力,但(dan)(dan) SBR 法(fa)非常适(shi)用于屠宰(zai)废水(shui)每天有(you)(you)规律地间歇排(pai)放的(de)(de)特点(dian)。根据经验,在(zai)操作强度方面(mian),BCO 法(fa)的(de)(de)启(qi)动需(xu)要挂(gua)膜的(de)(de)过(guo)(guo)程,因(yin)此比 SBR 法(fa)需(xu)要更(geng)多的(de)(de)调试(shi)时(shi)间;但(dan)(dan)在(zai)运(yun)(yun)行(xing)阶段 SBR 法(fa)对(dui)操作要求(qiu)的(de)(de)工作量(liang)(liang)要比 BCO 法(fa)大,并且排(pai)泥工作量(liang)(liang)也相对(dui)大些;而(er)在(zai)经济(ji)性(xing)方面(mian),SBR 法(fa)在(zai)基建、运(yun)(yun)行(xing)和维护费用方面(mian)都(dou)相对(dui)较少。通过(guo)(guo)简(jian)单对(dui)比,我们发现两种(zhong)方法(fa)具有(you)(you)各自(zi)优缺点(dian)。但(dan)(dan)是(shi)考(kao)虑(lv)到屠宰(zai)场实(shi)际(ji)运(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)情(qing)(qing)况(kuang),SBR 法(fa)在(zai)有(you)(you)机物的(de)(de)处理(li)效(xiao)果、经济(ji)成(cheng)本(ben)以及启(qi)动时(shi)间、运(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)方式上更(geng)加符合屠宰(zai)场的(de)(de)生产情(qing)(qing)况(kuang),因(yin)此,SBR 法(fa)更(geng)加适(shi)合中小型(xing)屠宰(zai)场的(de)(de)废水(shui)处理(li)。
4 结论与建议
4.1 结论
综上所(suo)述(shu),屠宰(zai)场废(fei)水(shui)处理技术(shu)(shu)工(gong)艺(yi)的(de)(de)优化(hua),是一(yi)个技术(shu)(shu)改进与经济成本(ben)、实(shi)际生(sheng)产情况相结合(he)的(de)(de)综合(he)问题。通(tong)过上文的(de)(de)论述(shu)我们(men)发现,采用 UASB+SBR 的(de)(de)组合(he)工(gong)艺(yi)在经济、处理效果、以及运行(xing)(xing)方式等方面(mian)(mian)的(de)(de)优点兼具了技术(shu)(shu)改进、经济成本(ben)、以及生(sheng)产成本(ben)几个方面(mian)(mian)的(de)(de)要求(qiu),比较(jiao)适合(he)屠宰(zai)场的(de)(de)实(shi)际情况,是一(yi)种具有(you)实(shi)际可行(xing)(xing)性和工(gong)艺(yi)成熟的(de)(de)废(fei)水(shui)处理方法,具有(you)较(jiao)高的(de)(de)工(gong)程(cheng)应(ying)用价值,应(ying)作(zuo)为中小型屠宰(zai)场废(fei)水(shui)处理工(gong)艺(yi)选择的(de)(de)优先(xian)方向。
4.2 建议屠宰废水的碳氮比和碳磷比大,氮、磷相对不足,易产生油性泡沫而使污泥松散,导致污泥流失。另外废水经过 SBR 法处理后,其中氨氮含量仍可能偏高,必要时可辅以后续化学方法除去。
面对今(jin)后屠宰场生产规模的(de)(de)扩大和(he)日趋严格的(de)(de)环(huan)保排(pai)放标准,研究(jiu)和(he)采(cai)用(yong)新型高效的(de)(de) SBR 改(gai)进工艺(yi),如循(xun)环(huan)活(huo)性污(wu)泥(ni)工艺(yi)(CAST)、改(gai)良式(shi)序(xu)(xu)列间(jian)歇反应(ying)(ying)器(qi)(MSBR)、两级串联 SBR 法、序(xu)(xu)批式(shi)生物(wu)膜(mo)反应(ying)(ying)器(qi)(SBBR)、好氧(yang)间(jian)歇曝气系(xi)统(DAT-IAT)等应(ying)(ying)成为今(jin)后好氧(yang)工艺(yi)改(gai)进的(de)(de)优先方(fang)向。
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